Міністерство освіти і науки України Національний університет "Львівська політехніка" Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології Кафедра КСА
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ з навчальної дисципліни : „ Електроніка та мікросхемотехніка ” 7 варіант Генератор гармонічних коливань Львів – 2011 Зміст Технічне завдання………………………………………………………..……..3 Вступ……………………………………………………………………….……4 Короткий огляд існуючих технічних рішень……………………………...4 Розрахунок елементів генератора з мостом Віна…..……………………...6 Розрахунок схеми стабілізації амплітуди вихідної напруги..………….…9 Розрахунок схеми регулювання вихідної напруги…………………….….11 Розрахунок температурної нестабільності частоти генератора.………....13 Ескізний розрахунок підсилювача потужності…..……………………….14 Висновок………………………………………………………………….….17 Література……………………………………………………………….…..18 Додатки………………………………………………………………………….19 Моделювання за допомогою програми Multisim 11………………………….20 Моделювання характеристик генератора. Аналіз Фур’є....………….……….20 Моделювання характеристик генератора при високій частоті………………21 Моделювання характеристик генератора при низькій частоті……...………21 Перелік елементів……………………………………………………………........ Принципова схема генератора…………………………………………………… Технічне завдання Тема №3. Генератор гармонічних коливань № вар. fн (Гц) fв (кГц) δf (%) Uвих (В) Rн (Ом) КГ (%) Двих (дб) Tос (оС)  7. 100 100 3 12 10 0,2 40 +10 ( + 50   Вимоги до виконання курсового проекту При виконанні проекту необхідно дотримуватися вимог, вказаних у методичних вказівках п. 1. За погодженням з викладачем розробка друкованої плати може бути замінена схемотехнічним моделюванням розрахованої схеми за допомогою програм Micro Cap, Electronics Worcbench та інш. за умови співпадіння результатів розрахунку і моделювання.
Розрахунок RC(генератора гармонічних коливань Технічне завдання Діапазон частот: нижня частота fн, 100 Гц; верхня частота fв, 100 кГц. δf =3(%) Амплітуда вихідної напруги Uвих.m, 12 В. Опір навантаження Rн, 10 Ом. Коефіцієнт гармонік КГ, 0,2 %. Глибина регулювання 40 дб Температурний діапазон: мінімальна температура Тоc.min,+10оС; максимальна температура, Тоc.max,+50оС. Вступ Короткий огляд існуючих технічних рішень Найчастіше низькочастотні RC(генератори виконуються на базі операційних підсилювачів, охоплених колами додатного і від’ємного зворотного зв’язку з використанням фазоповертаючих RC(ланок. Для забезпечення самозбудження RC(генератора необхідно на вхід підсилювача РП (рис. 1) подавати частину вихідної напруги, яка рівна вхідній і збігається з нею за фазою. Для отримання гармонічних синусоїдальних коливань необхідно, щоб ці умови виконувалися на одній частоті і різко порушувалися на всіх інших частотах. Це завдання вирішується з допомогою фазоповертаючої ланки (ФПЛ), яка складається з декількох RC(ланок, що служать для повороту фази вихідної напруги підсилювача на певний кут. Такими ланками можуть служити диференцюючі або інтегруючі RC−ланки, пасивні смугові RC−фільтри, подвійні Т−подібні фільтри або інтегратори на основі операційних підсилювачів.
На рис. 2 приведена схема пасивного смугового. Він складається з послідовного з’єднання фільтрів верхніх і нижніх частот. Модуль коефіцієнта передачі RC−фільтра і фазовий зсув описуються виразами


. Частотна і фазова характеристики показані на рис. 3, де
− частота резонансу ланки. Добротність такого фільтра невелика і крутизна фазочастотної характеристики поблизу резонансної частоти мала, тому нестабільність частоти генератора на основі такого фільтра велика. Якщо смуговий фільтр доповнити резисторами R1 і 0,5R1 то одержимо схему, яка називається мостом Віна (рис.4). Модуль коефіцієнта передачі моста Віна і фазовий зсув описуються виразами:


Частотна і фазова характеристики моста Віна показані на рис. 5. Вихідна напруга моста Віна (рис. 5а) на резонансній ...